การสะสมไอเคมี (CVD) ตามชื่อที่บ่งบอก เป็นเทคนิคที่ใช้สารตั้งต้นที่เป็นก๊าซเพื่อสร้างฟิล์มแข็งโดยใช้ปฏิกิริยาเคมีอะตอมและระหว่างโมเลกุล ซึ่งแตกต่างจาก PVD กระบวนการ CVD ส่วนใหญ่จะดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่มีความดันสูงกว่า (สูญญากาศต่ำกว่า) โดยความดันที่สูงกว่าจะใช้เป็นหลักเพื่อเพิ่มอัตราการสะสมของฟิล์ม การสะสมไอเคมีสามารถแบ่งได้เป็น CVD ทั่วไป (เรียกอีกอย่างว่า CVD ความร้อน) และการสะสมไอเคมีที่เพิ่มพลาสม่า (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition. PECVD) โดยขึ้นอยู่กับว่าพลาสม่ามีส่วนเกี่ยวข้องในกระบวนการสะสมหรือไม่ หัวข้อนี้เน้นที่เทคโนโลยี PECVD รวมถึงกระบวนการ PECVD และอุปกรณ์ PECVD ที่ใช้กันทั่วไป รวมถึงหลักการทำงาน
การสะสมไอเคมีที่เพิ่มด้วยพลาสมาคือเทคนิคการสะสมไอเคมีแบบฟิล์มบางที่ใช้พลาสม่าปล่อยประจุไฟฟ้าเพื่อให้มีอิทธิพลต่อกระบวนการสะสมในขณะที่กระบวนการสะสมไอเคมีแรงดันต่ำกำลังดำเนินอยู่ ในแง่นี้ เทคโนโลยี CVD ทั่วไปจะอาศัยอุณหภูมิพื้นผิวที่สูงกว่าเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างสารในเฟสก๊าซและการสะสมฟิล์มบาง จึงเรียกได้ว่าเป็นเทคโนโลยี CVD แบบความร้อน
ในอุปกรณ์ PECVD แรงดันแก๊สทำงานอยู่ที่ประมาณ 5~500 Pa และความหนาแน่นของอิเล็กตรอนและไอออนสามารถไปถึง 109~1012/cm3 ในขณะที่พลังงานเฉลี่ยของอิเล็กตรอนสามารถไปถึง 1~10 eV สิ่งที่ทำให้วิธี PECVD แตกต่างจากวิธี CVD อื่นๆ คือ พลาสมาประกอบด้วยอิเล็กตรอนพลังงานสูงจำนวนมาก ซึ่งสามารถให้พลังงานกระตุ้นที่จำเป็นสำหรับกระบวนการสะสมไอเคมี การชนกันของอิเล็กตรอนและโมเลกุลในเฟสก๊าซสามารถส่งเสริมกระบวนการสลาย การสังเคราะห์ทางเคมี การกระตุ้น และการแตกตัวของโมเลกุลก๊าซ ทำให้เกิดกลุ่มเคมีที่มีปฏิกิริยาสูง จึงลดช่วงอุณหภูมิของการสะสมฟิล์มบางของ CVD ลงอย่างมาก ทำให้สามารถดำเนินการ CVD ซึ่งเดิมจำเป็นต้องดำเนินการที่อุณหภูมิสูงที่อุณหภูมิต่ำได้ ข้อดีของการสะสมฟิล์มบางที่อุณหภูมิต่ำคือสามารถหลีกเลี่ยงการแพร่กระจายและปฏิกิริยาเคมีที่ไม่จำเป็นระหว่างฟิล์มกับพื้นผิว การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและการเสื่อมสภาพของฟิล์มหรือวัสดุพื้นผิว และความเครียดทางความร้อนขนาดใหญ่ในฟิล์มและพื้นผิว
–บทความนี้เผยแพร่โดยผู้ผลิตเครื่องเคลือบสูญญากาศกว่างตงเจิ้นหัว
เวลาโพสต์ : 18 เม.ย. 2567